Android-Camera驱动架构

"Android-Camera驱动架构" Android 的Camera驱动架构学习笔记中，Camera 驱动架构是指 Android 设备中 camera 设备的驱动架构，包括我们目前项目中所使用的 usb 摄像头和 CSI 摄像头的设备驱动。 V4L2 是 Linux 内核中关于 camera 设备的中间驱动层，向上为 Linux 应用程序访问视频设备提供了通用接口。这层驱动并不是直接与 APP 打交道，APP 调用的 open、ioctl 等函数并不直接调用这个 V4L2 层。向下为 Linux 中设备驱动程序开发提供了统一的 V4L2 框架。 在 Linux 系统中，V4L2 驱动的视频设备（如摄像头、图像采集卡）节点路径通常为 /dev/videoX，V4L2 驱动对用户空间提供“字符设备”的形式，主设备号为 81，对于视频设备，其次设备号为 0-63。除此之外，次设备号为 64-127 的 Radio 设备，次设备号为 192-223 的是 Teletext 设备，次设备号为 224-255 的是 VBI 设备。 V4L2 驱动的 Video 设备在用户空间通过各种 ioctl 调用进行控制，并且可以使用 mmap 进行内存映射。APP(SDK/Android)/dev/videoX /dev/radioX /dev/dibX 主设备号、次设备号字符设备驱动层（本项目主要使用的是：UVC/OV5640）。 UVC（USB Video Class）是 USB 摄像头的驱动总线模块，OV5640.c 是一个专门的 camera 驱动模块，其它 USB 总线、I2C 总线、或者其它的驱动总线模块。 Linux 内核层可以被抽象成 3 个层次： 1. 最底层是直接面向硬件的，与硬件打交道，比如说读写硬件寄存器之类的。值得注意的是，这个层次往往需要总线驱动的支持，常见的有 USB/I2C/PCI 等。 2. 中间层便是 V4L2，该层是具有通用调用接口的，最终被收入到标准的内核驱动树中。 3. 上层便是 Linux 内核三大驱动模块之一的‘字符设备驱动层’，该层大多与具体的芯片厂商有关，该层最终的视频设备以文件系统中 /dev 目录下的字符设备的面目出现，并被应用程序 open 调用使用。 在 Linux 内核中， camera 驱动架构的调用流程可以被分为三个层次： 1. UVC 的初始化（common/drivers/media/usb/uvc/uvc_driver.c），其中包括将 UVC 的驱动注册到 USB 总线上，完成后，一旦 USB 总线上插有 USB 设备（USB 摄像头等），就会将总线驱动与设备绑定（绑定过程不详解），进而调用回调函数 uvc_probe。 2. uvc_probe() 会调用如下函数：uvc_register_chains()、uvc_register_terms() 和 uvc_register_video()，这些函数主要是注册视频设备节点 /dev/videoX。 3. 上层的字符设备驱动层，包括 uvc_fops 结构体，提供了 open、ioctl、read、mmap 等系统调用接口，供 APP 调用使用。 Android 的 Camera 驱动架构是一个复杂的系统，包括多个层次和模块的交互，需要深入理解每个层次的作用和相互关系，才能更好地理解和使用 Camera 驱动架构。